CN104764291A - 一种两相液冷式的冷却*** - Google Patents

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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus

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Abstract

本发明公开了一种两相液冷式的冷却***，包括冷凝器、制冷剂泵和制冷末端；冷凝器与制冷剂泵入口相连，制冷剂泵出口至少分一路经制冷末端与冷凝器相连，冷凝器与制冷剂泵之间设置有对制冷剂进行存储的储液罐，制冷剂泵出口与制冷末端之间设置有流量控制装置。该冷却***应用于电力电子以及电信领域，采用的制冷剂为氟利昂，绝缘性好，且在常压下为气态，即使泄漏也不会有短路的安全隐患，解决水冷***带来的水泄漏短路及定期排气维护等问题。同时，采用两相换热，换热系数高，解决强制风冷的散热密度不足问题。采用氟利昂两相换热，相变气化潜热远高于传统水冷的单相换热，因此相同的换热量下，两相液冷需要的制冷剂流量远小于传统水冷***。

Description

一种两相液冷式的冷却***
技术领域
本发明属于电信以及电力电子技术领域，涉及一种两相液冷式的冷却***。
背景技术
在电力领域，用于SVG/SVC、换流阀、变流器、变频器等的冷却***一般为风冷和水冷。风冷一般为通过风机吹散热器进行强制对流换热，应用比较受限，一是噪音较高；二是换热密度过低，使用场景受限。水冷一般为通过液态水在水冷板内流动带走设备高温部件热量，然后通过外部散热器散发到大气，通过泵形成循环。水冷***在应用过程中存在水泄漏、排气、部件需定期维护等诸多问题。
发明内容
本发明考虑到水冷与风冷在应用中存在的以上问题，提供了一种两相液冷式的冷却***，既能支持高散热密度要求，同时也解决了水***中的泄漏、排气及定期维护等问题。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种两相液冷式的冷却***，包括冷凝器、制冷剂泵和制冷末端，冷凝器与制冷剂泵入口相连，制冷剂泵出口至少分一路经制冷末端与冷凝器相连，冷凝器与制冷剂泵之间设置有对制冷剂进行存储的储液罐，制冷剂泵出口与制冷末端之间设置有流量控制装置。
所述的制冷剂泵出口与流量控制装置之间设置有加热装置。
加热装置的出口分三路，三路分别经流量控制装置和制冷末端后与冷凝器入口相连通。
所述的流量控制装置与制冷末端之间设有加热装置。
所述的加热装置为加热器。
所述的加热器为直接浸于制冷剂中，直接对制冷剂加热的电热器。
所述的制冷剂泵入口与储液罐出口相连，所述的制冷剂泵的出口分三路，三路分别经流量控制装置和制冷末端后与冷凝器入口相连通，冷凝器出口与储液罐入口相连。
所述的流量控制装置为控制输送到散热末端的制冷剂流量的流量控制器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1、应用于电力电子以及电信领域的该种冷却***，采用的制冷剂为氟利昂，绝缘性好，且在常压下为气态，即使泄漏也不会有短路的安全隐患，解决水冷***带来的水泄漏短路及定期排气维护等问题。
2、采用两相换热，换热系数高，解决强制风冷的散热密度不足问题。
3、采用氟利昂两相换热，相变气化潜热远高于传统水冷的单相换热，因此相同的换热量下，两相液冷需要的制冷剂流量远小于传统水冷***。
4、两相液冷式的冷却***，既能支持高散热密度要求，同时也解决了水***中的泄漏、排气及定期维护等问题。
5、该冷却***在制冷剂泵与制冷末端之间有专门的加热装置，该加热装置可用于加热制冷剂，防止冬天温度过低。
6、该冷却***在冷凝器与泵之间有专门的储液罐，该储液罐的作用是为了确保进入泵的是制冷剂液体。
附图说明
图1为本发明提供的两相液冷式的冷却***结构示意图。
其中：1为制冷剂泵；2为加热器；3为流量控制器；4为制冷末端；5为冷凝器；6为储液罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，一种两相液冷式的冷却***，包括制冷剂泵1和对制冷剂进行存储的储液罐6，所述的制冷剂泵1入口与储液罐6出口相连，制冷剂泵1出口与加热器2的入口相连通，加热器2的出口分三路，三路分别经控制输送到散热末端的制冷剂流量的流量控制器3和制冷末端4后与冷凝器5入口相连通，冷凝器5出口与储液罐6入口相连。其中，所述的加热器2为直接浸于制冷剂中，直接对制冷剂加热的电热器。同时，该制冷剂为氟利昂。
或者，所述的制冷剂泵1出口分三路，三路分别经控制输送到散热末端的制冷剂流量的流量控制器3、加热器2和制冷末端4后与冷凝器5入口相连通，冷凝器5出口与储液罐6入口相连。
需要说明的是，所述的制冷末端4和流量控制器3均可以是多个也可以单个，若制冷末端4为单个，则流量控制器3也为单个，流量控制器3和制冷末端4配套使用。
如图1所示，本发明的工作原理为：
制冷剂泵1将制冷剂液体输送入加热器2，在加热器2中根据具体使用需求决定是否加热，然后制冷剂由加热器2进入到流量控制器3中，流量控制器3控制输送往各个散热末端4的制冷剂流量，制冷剂在各个制冷末端4中进行两相换热，吸收电力电子设备的热量，然后以气液两相形式从散热末端4进入到冷凝器5中进行冷凝换热，气液两相制冷剂在冷凝器中散热后成为液态制冷剂进入制冷剂的储液罐6，制冷剂泵1入口与储液罐6出口相连吸入液态制冷剂并加压，完成***循环。
该两相液冷式的冷却***，采用氟利昂为循环制冷剂，通过专业的制冷剂泵，将液态制冷剂送到用于电力或者电子设备的制冷末端中，通过导热形式冷却设备，或者强制对流方式冷却空气，然后由冷空气冷却设备。经过制冷末端后的制冷剂由液态变为两相态进入冷凝器，冷凝器通过风冷或水冷方式将制冷剂由气液两相冷却为液态，然后进入制冷剂泵进行下一个散热循环。
本发明具有以下有益效果：
1、应用于电力电子领域的该种冷却***，采用的制冷剂为氟利昂，绝缘性好，且在常压下为气态，即使泄漏也不会有短路的安全隐患，解决水冷***带来的水泄漏短路及定期排气维护等问题。
2、采用两相换热，换热系数高，解决强制风冷的散热密度不足问题。
3、采用氟利昂两相换热，相变气化潜热远高于传统水冷的单相换热，因此相同的换热量下，两相液冷需要的制冷剂流量远小于传统水冷***。
4、该冷却***，既能支持高散热密度要求，同时也解决了水***中的泄漏、排气及定期维护等问题。
5、该冷却***在制冷剂泵与制冷末端之间有专门的加热装置，该加热装置可用于加热制冷剂，防止冬天温度过低。
6、该冷却***在冷凝器与泵之间有专门的储液罐，该储液罐的作用是为了确保进入泵的是制冷剂液体。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种两相液冷式的冷却***，其特征在于，包括冷凝器(5)、制冷剂泵(1)和制冷末端(4)，冷凝器(5)与制冷剂泵(1)入口相连，制冷剂泵(1)出口至少分一路经制冷末端(4)与冷凝器(5)相连，冷凝器(5)与制冷剂泵(1)之间设置有对制冷剂进行存储的储液罐(6)，制冷剂泵(1)出口与制冷末端(4)之间设置有流量控制装置。
2.根据权利要求1所述的两相液冷式的冷却***，其特征在于，所述的制冷剂泵(1)出口与流量控制装置之间设置有加热装置。
3.根据权利要求2所述的两相液冷式的冷却***，其特征在于，加热装置的出口分三路，三路分别经流量控制装置和制冷末端后与冷凝器入口相连通。
4.根据权利要求1所述的两相液冷式的冷却***，其特征在于，所述的流量控制装置与制冷末端(4)之间设有加热装置。
5.根据权利要求2或4所述的两相液冷式的冷却***，其特征在于，所述的加热装置为加热器(2)。
6.根据权利要求5所述的两相液冷式的冷却***，其特征在于，所述的加热器(2)为直接浸于制冷剂中，直接对制冷剂加热的电热器。
7.根据权利要求1所述的两相液冷式的冷却***，其特征在于，所述的制冷剂泵(1)入口与储液罐(6)出口相连，所述的制冷剂泵(1)的出口分三路，三路分别经流量控制装置和制冷末端(4)后与冷凝器(5)入口相连通，冷凝器(5)出口与储液罐(6)入口相连。
8.根据权利要求1所述的两相液冷式的冷却***，其特征在于，所述的流量控制装置为控制输送到散热末端的制冷剂流量的流量控制器(3)。
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